» » Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии
17.01.2015

Разработан технологический регламент производства губчатого ферровольфрама с заранее заданными потребительскими свойствами, его использование, в качестве легирующего материала раскрыло ряд факторов, которые не учитывались при оценке экономической эффективности, как при производстве, так и в области использования. К числу таких факторов, которые получили развитие в техническом решении ресурсе- и энергосбережение и которые оказывают влияние на ее эффективность, следует отнести: исключение использования в качестве восстановителя ценных порошков кремния и алюминия и замены их углесодержащими отходами; исключение операции деления выплавляемых слитков на более мелкие куски и др., которые снижают себестоимость передела восстановления редких концентратов. При использовании губчатого вольфрама в качестве легирующего материала резко сокращается время растворения вольфрама в расплаве, который существенно снижает угар вольфрама и других легирующих элементов и раскислителей и существенно повышает производительность основных металлургических агрегатов, что, в конечном счете, снижает себестоимость плавильного передела.
В данной работе выполнена оценка сквозной экономической эффективности при получении губчатого феровольфраму и его использовании при выплавке быстрорежущей стали Р6М5 в дуговой электропечи ДСВ-25.
В расчетах учтены такие факторы, как снижение себестоимости получения нового материала из-за снижения энергетических расходов на технологию восстановления вольфрамового концентрата, использования, в технологии дешевых и распространенных восстановителей, уменьшение потерь за счет сублимации высших соединений окислов и повышения выхода годного. При использовании нового легирующего материала как легирующей добавки в расплав стали получают развитие такие факторы, как снижение расходных коэффициентов на передел плавки по вольфраму, хрому, молибдену и ванадию, за счет снижения окислительного потенциала расплава стали, удельных затрат технологической энергии, при повышении скорости усвоения вольфрама расплавом стали в 5...7 раз по сравнению со стандартным плавленным ферровольфрамом и др.
Таким образом, дано конкретное техническое решение по использованию губчатого ферровольфрама как легирующего материала по определению его экономической целесообразности требует использование не только общих рекомендаций, но и учета оригинальных критериев сопоставления. К числу таких критериев относится расчет балансов по элементам, внесенным и усваиваемым при выплавке стали, и сравнение затрат элемента заданного шихтой с содержанием его в готовом металле (величина, обратная коэффициенту усвоения).
В этих условиях лучшим является расчет с использованием выше названных коэффициентов для определения баланса материалов шихты по плавкам, проведенным по базовой и новой технологиям. При выполнении расчетов использовалась методика, которая описана в работе, с конкретизацией соответствующих коэффициентов.
По результатам внедрения технологий производства и использования губчатого феровольфраму ФВГ его рекомендуется применять вместо плавленного ферровольфрама марок ФВ70, ФВ75, ФВ65 и др. По ДСТ 17293-82 и вольфрамового концентрата по ДСТ213-73 марок KШ, КШИ, КМШ1...КМШ3.
Цена оксидного вольфрамового концентрата (исходное сырье для производства ФВГ), по данным рынка ЕС и опыта маркетинговых операций на отечественных заводах специальной сталей 16.10.2010 г. с учетом НДС составляла 25,66 долл. США за 1кг W в концентрате. Расходный коэффициент вольфрамового концентрата КШИ равняется 1,07... 1,09 кг на 1кг W в ФВГ. Условно цены ФВ70 и ФВГ приравняли к цене 34,47 долл. США/кг (цена на 16.10.2010 г.). Себестоимость передела металлизации в процессе производства губчатого ферровольфрама принята 550 долл. США на т ФВГ с содержимым 60 % W
Тогда на базовое содержимое 100% W будет потрачено:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

С учетом расходного коэффициента:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

Полная себестоимость производства губчатого феровольфраму ФВГ в перечислении на базовое содержимое 100 % W составит:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

Прибыль от производства и реализации нового легирующего материала на основе вольфрама составит:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

где: Ці - цена 1кг вольфрама в стандартном и губчатом ферровольфраме; Ci - полная себестоимость производства губчатого ферровольфрама в перечислении на базовое содержание 100% W; Q - объем производства (на 1000кг)
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

Обобщенные показатели выплавки быстрорежущей стали с применением обожженного вольфрамового концентрата (КШИ), стандартного плавленного ферровольфрама ФВ70 и губчатого ферровольфрама (ФВГ), взятые с использованием 663 т ФВГ и расходных коэффициентов до и после внедрения новой технологии.
1) Экономия средств за счет снижения затрат легирующих элементов на 1 т стали Р6М5К5 при выплавке в дуговой печи ДСВ-25 рассчитанна по формуле:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

где: n1, z1, l1, ξ1, m1 - расход хрома, молибдена и ванадия, на тону жидкой стали при выплавке из КШИ, кг; n2, z2, l2, ξ2, m2 - расход хрома, молибдена и ванадия, на тону жидкой стали при выплавке из ФВГ, кг; β1, β2, β3, β4, β5 - часть хрома, молибдена и ванадия, соответственно в ферросплавах; у1, у2, у3, у4, у5 - усвоение хрома, молибдена, ванадия, вольфрама и кобальта, из ферросплавов; Ц1, Ц2, Ц3, Ц4, Ц5 - стоимость феррохрома, ферромолибдена, феррованадия, ферровольфрама и кобальта металлического соответственно долл. CША/кг.
После проведенных расчетов Э1=1544,48 долл. США.
2) Затраты по увеличению стоимости ФВГ по отношению из КШИ:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

где: Z2 - расход вольфрама, кг/т; Ц2 - стоимость ФВГ, долл./кг W; Ц2г - стоимость КШИ, долл./кг W.
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

3) Затраты по увеличению стоимости ФВГ касательно ферровольфрама:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

где: Z2 - расходы ФВГ, кг/т; Z2 - расходы КШИ, кг/т; Ц2, Ц2- стоимость ФВГ и ФВ60, долл./кг W
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

4) Суммарная эффективность при использовании ФВГ вместе с КШИ и ФВ70 составляет:
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

Округлено 1100 долл./т стали.
5) Экономический эффект от использования 1000т губчатого ферровольфрама составляет.
Экономическая целесообразность инновационного развития производства губчатого ферровольфрама в отечественной металлургии

Технология получения и использования губчатого ферровольфрама методом порошковой металлургии, которая отличается от традиционных ферросплагов на основе вольфрама металлотермической плавки гибкостью и экономичностью. Рассчитанная на использование относительно дешевых и распространенных восстановителей, и получение продукта с качественно новыми технологическими свойствами: скоростью усвоения вольфрама в расплаве стали в 5...7 раз выше, чем из стандартного аналога. Это позволяет снизить угар других элементов из расплава стали на 4...7 % (молибдена, хрома, ванадия). Выполненные расчеты экономической эффективности использования нового легирующего материала как легирующей добавки вольфрама при выплавке быстрорежущих сталей в дуговой печи в ценах Лондонской биржи на 09.03.2011 подтверждают высокую эффективность и перспективность расширения объемов внедрения.